Effet du changement climatique

Qu'est-ce que le changement climatique ?

Commençons par la définition du changement climatique.

Il faut souligner qu'un événement météorologique spécifique qui se produit dans une région particulière, par exemple une journée très chaude en décembre dans le Massachusetts, n'est pas révélateur d'un changement climatique ; une journée chaude en décembre est un événement lié à la météo plutôt qu'au climat.

Quelle est la différence entre le climat et la météo ?

Leclimat est la configuration météorologique à long terme d'une zone spécifique. Par exemple, le climat d'un biome désertique se caractérise par de très faibles précipitations tout au long de l'année et par un changement de température très important entre le jour et la nuit chaque jour. Le climat ne décrit pas les précipitations ou la température d'une journée spécifique.

En revanche, la météo fait référence aux conditions atmosphériques à court terme d'une zone spécifique. Les prévisions météorologiques décrivent généralement les conditions atmosphériques dans les 48 heures à venir. Bien qu'il existe des prévisions à long terme (par exemple, celles qui dépassent une semaine), elles peuvent être peu fiables.

Quelles sont les causes et les effets du changement climatique ?

Le changement climatique existait déjà avant l'apparition de l'homme. Cependant, l'activité humaine a accéléré le rythme du changement climatique et, à son tour, l'homme en subit les conséquences. Dans cette section, nous aborderons les différentes causes et les effets du changement climatique au cours de l'histoire de la Terre.

Quelles sont les causes du changement climatique ?

Les causes du changement climatique sont nombreuses, y compris l'activité humaine. Discutons brièvement de certaines de ces causes.

L'ère pré-industrielle

Avant les années 1780, les changements climatiques avaient trois causes naturelles principales : les cycles de Milankovitch, les variations de l'intensité solaire et les éruptions volcaniques.

1. Les cycles de Milankovitch

Chaque cycle dure entre 19 000 et 100 000 ans. Cela signifie que nous pouvons nous attendre à des changements climatiques dus à des modifications de l'orbite terrestre tous les 19 000 ans au minimum.

2. Variations de l'intensité solaire

L'intensité solaire désigne la quantité d'énergie ou de puissance que le soleil émet au cours d'une période donnée. Une augmentation de l'intensité solaire correspond à une augmentation de la température de la Terre. De même, une diminution de l'intensité solaire correspond à une diminution de la température de la Terre. La variation de l'intensité solaire est l'une des explications possibles du petit âge glaciaire, une période comprise entre 1550 et 1850 après J.-C. pendant laquelle la Terre était anormalement froide.

3. Les éruptions volcaniques

Les éruptions volcaniques - bien qu'elles ne durent que quelques jours - libèrent des solides et des gaz qui peuvent provoquer des changements climatiques sur plusieurs années, ce qui est considéré comme des changements climatiques à court terme. Ces solides et ces gaz comprennent le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone, l'hydrogène, la vapeur d'eau, le dioxyde de soufre et le sulfure d'hydrogène.

Les éruptions volcaniques provoquent généralement une baisse de la température. Par exemple, lorsque les volcans islandais sont entrés en éruption en 1783, de grandes quantités d'oxyde sulfurique ont été libérées dans l'atmosphère, provoquant un refroidissement par effet de brume. On parle de refroidissement par effet de brume lorsque des cendres, de la poussière ou d'autres particules en suspension bloquent la lumière du soleil et entraînent une baisse des températures mondiales. Un tel événement a causé les températures hivernales moyennes les plus basses enregistrées en 1783-1784.

La révolution industrielle (des années 1750) à nos jours

La révolution industrielle se caractérise par des changements radicaux dans la société humaine : les innovations technologiques se sont accélérées, entraînant des progrès dans l'agriculture et des améliorations dans la production. Les combustibles fossiles, en particulier le charbon, ont été utilisés pour alimenter ces nouvelles technologies. Comme la combustion des combustibles fossiles libère du dioxyde de carbone, la révolution industrielle a entraîné une augmentation constante de la concentration de dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

Figure 1. Cette illustration montre les industries de l'acier et du fer présentes à Trenton, dans le New Jersey, dans les années 1840. Source : Internet Archive Book Images, via Wikimedia Commons.

Discutons des deux principales causes du changement climatique depuis la révolution industrielle : les gaz à effet de serre et les activités humaines, qui sont toutes deux liées.

1. Les gaz à effet de serres

Les gaz à effet de serre sont les gaz atmosphériques qui retiennent l'énergie thermique du soleil lorsqu'elle frappe la Terre, un peu comme le toit en verre d'une serre qui empêche la chaleur de s'échapper. Les gaz à effet de serre qui contribuent au changement climatique mondial sont le dioxyde de carbone, l'ozone, le méthane, l'oxyde nitreux et la vapeur d'eau.

Les gaz à effet de serre provoquent le réchauffement de la Terre, un phénomène appelé effet de serre. Ce processus est décrit comme suit :

1. Près de la moitié de l'énergie solaire traverse les gaz à effet de serre lorsqu'elle frappe la Terre.

   • Une partie de l'énergie solaire est réémise dans l'espace.

   • Une partie de l'énergie solaire est convertie en énergie thermique, ce qui provoque le réchauffement de la surface de la Terre.

2. L'énergie thermique rayonne de la Terre vers l'espace.

3. Les gaz à effet de serre renvoient une partie de cette énergie vers la Terre, emprisonnant ainsi la chaleur dans l'atmosphère.

Il est important de noter que si presque tous les gaz à effet de serre sont émis uniquement par les activités humaines (par exemple, les hydrofluorocarbones et les perfluorocarbones), certains sont présents à l'état naturel mais se retrouvent à des niveaux plus élevés en raison des activités humaines (par exemple, le méthane et le dioxyde de carbone).

2. Les activités humaines

Comme nous l'avons déjà mentionné, la combustion de combustibles fossiles tels que l'essence, le gaz naturel et le charbon libère du dioxyde de carbone dans l'atmosphère.

La plupart de nos activités quotidiennes qui nécessitent de l'énergie s'appuient sur les combustibles fossiles : du chauffage de nos maisons et du fonctionnement de nos véhicules à l'exploitation de grandes industries et de sites de fabrication. En fait, 81 % de l'énergie totale des États-Unis provient du charbon, du pétrole et du gaz naturel, qui sont tous des combustibles fossiles. Parmi les autres activités humaines qui libèrent du dioxyde de carbone, on peut citer l'élevage, la déforestation et les processus industriels tels que la fabrication de ciment.

Autre gaz à effet de serre, le méthane est libéré lorsque la matière organique est décomposée par des bactéries sans oxygène libre. Ainsi, les émissions de méthane peuvent être attribuées à l'élevage, à la décomposition des déchets organiques dans les décharges et à la combustion du gaz naturel (qui est principalement composé de méthane).

Quels sont les effets du changement climatique sur l'environnement ?

L'extinction du Permien, la diminution des glaces et l'augmentation du niveau de la mer à l'époque moderne, les changements dans les événements périodiques et le déplacement des aires de répartition ne sont que quelques-uns des effets du changement climatique sur l'environnement. Passons en revue chacun d'entre eux.

L'extinction du Permien

Le changement climatique est l'une des principales causes de l'extinction du Permien, qui s'est produite il y a plus de 251 millions d'années, alors que la Terre traversait l'une des périodes les plus chaudes de toute son histoire géologique. À la fin de cette période, environ 70 % de toutes les espèces terrestres et 84 % de toutes les espèces marines ont disparu.

Diminution de la glace et augmentation du niveau de la mer

À l'époque moderne, le changement climatique a entraîné plusieurs événements mondiaux tels que la récession glaciaire (le rétrécissement ou le recul des glaciers) du parc national des Glaciers dans le Montana. De 150 glaciers en 1850, le parc ne compte plus qu'environ 24 glaciers de plus de 25 acres en 2010. De même, les nappes glaciaires du Groenland et de l'Antarctique rétrécissent à une vitesse alarmante.

La perte de glace dans ces régions contribue à l'élévation du niveau mondial des mers, avec une augmentation moyenne de 1,8 mm par an. La figure 3 ci-dessous montre l'évolution du niveau des mers entre 1993 et 2018.

Figure 3. Cette carte montre l'évolution du niveau de la mer entre 1993 et 2018. Source : NOAA, domaine public, via Wikimedia Commons.

L'élévation du niveau de la mer entraînera l'engloutissement des rivages, ce qui provoquera à son tour le rétrécissement des îles et affectera la répartition des espèces qui habitent ces zones. Certaines îles pourraient même disparaître complètement.

Modification des événements périodiques du cycle de vie

De nombreux organismes sont également affectés par le changement climatique, en particulier par les changements de température et de précipitations. Par exemple, on constate que 385 espèces de plantes en Grande-Bretagne fleurissent 4 jours et demi plus tôt que ce qui a été observé au cours des 40 dernières années.

Ce seul changement pourrait endommager l'écosystème, car les plantes à fleurs interagissent avec d'autres organismes, comme leurs pollinisateurs, voire en dépendent. Un changement dans la période de floraison des plantes à fleurs pourrait diminuer leurs chances de survie et de reproduction s'il se produit lorsque leurs pollinisateurs ne sont pas présents.

Déplacement de l'aire de répartition

Le changement climatique modifie les régimes de précipitations, rendant les habitats potentiellement inadaptés aux espèces qui les habitent. En raison de l'augmentation des températures mondiales, les climats plus froids seront déplacés plus près des pôles, ce qui obligera les espèces à modifier les zones géographiques qu'elles occupent, un phénomène appelé déplacement de l'aire de répartition.

Le déplacement de l'aire de répartition a été observé chez certaines espèces d'oiseaux européens dont l'aire de répartition s'est déplacée de 91 km vers le nord. Le déplacement de l'aire de répartition a également été observé chez diverses espèces de papillons, de poissons d'eau douce et de mammifères. Le déplacement de l'aire de répartition peut être dangereux pour les espèces car il peut entraîner des décalages dans la disponibilité de la nourriture et les périodes de reproduction.

Quels sont les effets du changement climatique sur les humains ?

Le changement climatique a également des effets graves sur les humains. Le changement climatique peut augmenter la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes tels que les incendies de forêt, les tempêtes, les inondations et les sécheresses. Ces phénomènes météorologiques extrêmes peuvent affecter la santé humaine en provoquant des pénuries alimentaires, en contaminant les masses d'eau (que ce soit pour la consommation, les moyens de subsistance ou les loisirs) et en endommageant les infrastructures vitales.

Effets du changement climatique sur la santé

Le changement climatique peut également accroître l'étendue géographique des maladies à transmission vectorielle. Par exemple, les tiques porteuses de la maladie de Lyme se déplacent dans une zone géographique spécifique qui est limitée par la température. Avec l'augmentation de la température, les tiques sont devenues actives plus tôt et ont étendu leur aire de répartition vers le nord. De même, le schéma de migration des oiseaux qui sont les hôtes des moustiques porteurs du virus du Nil occidental est influencé par les changements de température et de précipitations hivernales, ce qui peut à son tour modifier le taux de reproduction des moustiques.

Pouvons-nous atténuer ou inverser les effets néfastes du changement climatique ?

Bien que nous ne puissions pas inverser les effets néfastes du changement climatique du jour au lendemain, nous pouvons diminuer le rythme du changement climatique en réduisant les émissions de gaz à effet de serre.

Hypothétiquement, si les humains cessaient d'émettre des gaz à effet de serre aujourd'hui, les températures mondiales augmenteraient encore pendant quelques décennies parce que les courants océaniques ramèneraient à la surface l'excès de chaleur stocké dans les profondeurs de l'océan.

Cependant, une fois cet excès de chaleur libéré dans l'espace, les températures mondiales se stabiliseraient rapidement et, même sans intervention humaine, les processus naturels commenceraient à éliminer le dioxyde de carbone supplémentaire de l'atmosphère, ce qui entraînerait une baisse progressive des températures mondiales.

Les activités humaines peuvent-elles avoir des effets positifs sur le changement climatique ?

Comme les émissions de gaz à effet de serre contribuent le plus au changement climatique mondial, les activités qui peuvent avoir un impact positif sur le changement climatique doivent être centrées sur la réduction de ces émissions. L'une des mesures essentielles que les humains peuvent prendre est de passer à des sources d'énergie durables telles que l'énergie solaire et l'énergie éolienne.

Les individus peuvent eux aussi contribuer à la réduction du changement climatique en prenant des décisions conscientes dans leur vie quotidienne, notamment en économisant l'énergie à la maison, en prenant les transports en commun, en réduisant la consommation de viande et même en réparant nos affaires au lieu d'en acheter de nouvelles.